CN103557155A

CN103557155A - 一种便于维修的多用途柱塞往复高压泵

Info

Publication number: CN103557155A
Application number: CN201310589444.9A
Authority: CN
Inventors: 李金�; 罗玉川
Original assignee: TIANJIN TONG JIE HIGH PRESSURE PUMP CO Ltd
Current assignee: TIANJIN TONG JIE HIGH PRESSURE PUMP CO Ltd
Priority date: 2013-11-20
Filing date: 2013-11-20
Publication date: 2014-02-05

Abstract

一种便于维修的多用途柱塞往复高压泵。其包括动力端和液力端，动力端包括曲轴箱、高速轴、曲轴、齿圈、连杆和十字头；液力端包括柱塞、缸体、托架、泵头、进液组件、排液组件、进液阀和排液阀；泵头中部形成有多条进排液孔，上部形成有多条排液孔；进液组件和排液组件分别安装在泵头后端和顶面上；进排液孔后端口处装有进液阀；排液孔上端口处装有排液阀。本发明是将进、排液阀分别设置在泵头后、上端，这样可分别对进、排液阀进行维修，而不会相互影响，因此拆装方便，工作效率高。另外，由于进液阀和排液阀设置在泵头外部，因此泵头内部空腔体积较小，从而能相对增大泵头厚度，因此，即使压力较高，泵头也不会开裂，所以能提高整个装置使用寿命。

Description

一种便于维修的多用途柱塞往复高压泵

技术领域

本发明属于液压机械技术领域，特别是涉及一种便于维修的多用途柱塞往复高压泵。

背景技术

柱塞往复高压泵又称柱塞泵，为液压系统的一个重要装置，其依靠柱塞在缸体中往复运动，使密封工作腔的容积发生变化来实现吸入介质、压缩介质，具有额定压力高、结构紧凑、效率高和流量调节方便等优点，被广泛应用于高压、大流量和流量需要调节的场合，诸如液压机、工程机械、油田和船舶中。图1为一种已有技术的柱塞泵纵向结构剖视图。如图1所示，这种柱塞泵主要由动力端和液力端两部分组成，其中动力端用于将原动机的能量传给液力端，液力端则用于将机械能转换为液体压力能；动力端包括曲轴箱1、高速轴2、曲轴3、多个齿圈4、多根连杆5和多根十字头6；液力端包括多个柱塞7、多个缸体8、托架9、泵头10、进液阀11、排液阀12和支撑弹簧13；所述的高速轴2水平设置在曲轴箱1的内上部，一端与位于曲轴箱1外部的电机输出轴相连，并且外圆周面中部形成有轴齿；曲轴3以转动的方式水平设置在曲轴箱1的内下部，且与高速轴2相平行，外圆周面上相隔距离安装有多个齿圈4，位于两个齿圈4两侧的部位为两个偏心部；每个齿圈4上的齿同时与高速轴2上的轴齿相啮合；每套连杆5的前端连接在曲轴3的一个偏心部上，后端与一根十字头6的前端相连；多个缸体8并排设置在连接于曲轴箱1后端的托架9内部；每个缸体8的内部以滑动的方式安装有一个柱塞7，每根柱塞7的前端与一根十字头6的后端相接；泵头10的中部沿上下方向形成有空腔，且空腔的中部前端部位通过多个进出液孔14与每个缸体8内部相连通，空腔底部设有与进液管路相连接的进液孔15，上端设有与排液管路相连接的排液孔；进液阀11安装在空腔中位于进出液孔14和进液孔15之间的部位；排液阀12安装在空腔中位于进出液孔14和排液孔之间的部位；支撑弹簧13位于进液阀11和排液阀12之间。

现将这种已有技术的柱塞泵工作原理阐述如下：当需要压缩液体时，在电机的作用下，动力端上的高速轴2将产生旋转，从而通过多个齿圈4带动曲轴3转动，继而带动连杆5、十字头6水平往复运动，十字头6再带动柱塞7在缸体8内进行往复运动。当柱塞7作回程运动时，缸体8的容积逐渐增大，形成了局部真空，此时排液阀12处于闭合状态，在压差的作用下，低压液体将通过与进液孔15相连接的进液管路流入泵头10上空腔的内部，然后向上顶开进液阀11，继而通过进出液孔14流入缸体8的内部，柱塞7继续移动到回程极限位置时，吸液过程终止，这时，缸体8内部吸液最多。当柱塞7作进程运动时，缸体8内的容积逐渐减小，液体受挤压，压力增加，在液压的作用下，进液阀11关闭，排液阀12打开，这时缸体8内部的高压液体将从进出液孔14、空腔上部及排液孔向外排出至接收容器中，柱塞7达到进程极限位置时，缸体8内部的容积最小，排液过程完毕。当缸体8内液体压力减小时，排液阀12将复原。由于柱塞7不断地往复运动，吸排液过程就不断地交替进行，高压液体于是不断地输出。

但是，这种已有技术的柱塞往复高压泵存在下列问题：如上所述，由于排液阀12和进液阀11分别安装在泵头10上空腔的内部上下部位，并且排液阀12和进液阀11上均为分体式板阀结构，因此使用时两阀之间需要设置支撑弹簧13，如果进液阀11出现问题而需要更换的话，必须将排液阀12和支撑弹簧13先拆下来，维修后再将排液阀12和支撑弹簧13安装好，因此拆装都十分麻烦，工作效率低。另外，由于排液阀12和进液阀11是设置在空腔的内部，因此空腔所需的直径较大，这时泵头10的壁厚就会相对较薄，因而抗疲劳强度低，加之这种泵的压力较高，结果容易出现泵头10开裂的情况，从而影响整个装置的使用寿命。此外，进液阀11和排液阀12为不同的结构，这样不仅所需配备的零部件较多，而且互换性差。特别是这种结构的排液阀12和进液阀11上的部件均由硬质材料制成，因此只适于压缩清水、聚合物等介质，而不适宜处理含有颗粒物的介质，否则其上的阀芯会因颗粒物的撞击而容易出现损坏。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种便于维修的多用途柱塞往复高压泵。

为了达到上述目的，本发明提供的便于维修的多用途柱塞往复高压泵由动力端和液力端两部分组成，动力端包括曲轴箱、高速轴、曲轴、多个齿圈、多根连杆和多根十字头；液力端包括多个柱塞、多个缸体、托架、泵头20、进液组件、排液组件、多个进液阀和多个排液阀；其中泵头中部沿横向贯通形成有多条前端分别与多个缸体内部相连通的进排液孔，上部垂直形成有多条下端分别与多条进排液孔相连通的排液孔；进液组件安装在泵头后端面上，其内部形成有进液腔体，进液腔体的一端形成有与进液管路相连的进液口，进液腔体的前端同时与上述多条进排液孔后端相连通；排液组件安装在泵头顶面上，其内部形成有排液腔体，排液腔体的一端形成有与排液管路相连的排液口，排液腔体的下端同时与上述多条排液孔上端相连通；每条进排液孔的后端口处安装有一个进液阀；每条排液孔的上端口处安装有一个排液阀。

所述的进液阀和排液阀结构相同，每个进液阀或排液阀包括阀座、阀芯、弹簧、阀套、导向套和密封圈；其中阀座呈管状，外部圆周面中部向外凸出形成有一环形凸台，并且凸台外周面固定在进排液孔的后端口处或排液孔的上端口处；阀套呈圆盖状，顶面中心部位贯通形成有一个中心孔，从顶面上中心孔外侧的部位向下延伸至圆周壁下端相隔距离形成有多个长条形开孔，并且下端安装有一个固定环，固定环套装在阀座上位于凸台上侧的外圆周面上；导向套呈管状，安装在阀套上的中心孔内；阀芯由底板和从底板表面中部向上突出形成的导向柱一体构成，其中底板放置在阀座上端口处，导向柱则以可移动的方式插入在导向套内；弹簧套在导向柱外部，且上、下端分别接触在阀套的顶面内表面和阀芯上底板的表面上；密封圈则套装在底板的外圆周面上。

所述的密封圈为弹性密封圈，其内圆周面上形成有环形阶台，同时阀芯上底板的外圆周面上也形成有与上述密封圈上环形阶台相对应的环形阶台。

所述的阀套上长条形开孔的数量为3个，且均匀分布。

所述的阀座上位于凸台上侧的外圆周面上形成有一环形凹槽，凹槽内安装有O形圈。

本发明提供的便于维修的多用途柱塞往复高压泵是将进液阀和排液阀分别设置在泵头的后端和上端，这样可以分别对进液阀和排液阀进行维修、更换，而不会相互影响，因此拆装方便，工作效率高。另外，由于进液阀和排液阀设置在泵头外部，因此泵头内部的空腔体积较小，从而能够相对增大泵头的厚度，因此，即使压力较高，泵头也不会开裂，所以能够提高整个装置的使用寿命。此外，由于进液阀和排液阀结构相同，因此互换性好，同时能够减少所需配备的零部件数量，而且均为一体式结构，因此安装和拆卸都十分方便。此外，可采用选择不同弹性模量弹簧的方式来用作进液阀或排液阀，非常实用。特别是进液阀或排液阀上设有密封圈，因此可以压缩含有颗粒物的介质，而不会因颗粒物撞击阀芯而使其结构受到损坏。

附图说明

图1为一种已有技术的柱塞泵纵向结构剖视图。

图2为本发明提供的便于维修的多用途柱塞往复高压泵纵向结构剖视图。

图3为图2示出的高压泵上进液阀或排液阀纵向结构剖视图。

图4为图3示出的进液阀或排液阀上阀套结构纵向剖视图。

图5为图3示出的进液阀或排液阀上阀套结构俯视图。

图6为图3示出的进液阀或排液阀上密封圈结构纵向剖视图。

图7为图3示出的进液阀或排液阀上阀芯结构纵向剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明提供的便于维修的多用途柱塞往复高压泵进行详细说明。与已有技术相同的部件采用相同的标号，并省略对其进行的说明。

如图2—图7及图1所示，本发明提供的便于维修的多用途柱塞往复高压泵由动力端和液力端两部分组成，动力端包括曲轴箱1、高速轴2、曲轴3、多个齿圈4、多根连杆5和多根十字头6；液力端包括多个柱塞7、多个缸体8、托架9、泵头20、进液组件21、排液组件22、多个进液阀23和多个排液阀24；其中泵头20中部沿横向贯通形成有多条前端分别与多个缸体8内部相连通的进排液孔25，上部垂直形成有多条下端分别与多条进排液孔25相连通的排液孔26；进液组件21安装在泵头20后端面上，其内部形成有进液腔体，进液腔体的一端形成有与进液管路相连的进液口27，进液腔体的前端同时与上述多条进排液孔25后端相连通；排液组件22安装在泵头20顶面上，其内部形成有排液腔体，排液腔体的一端形成有与排液管路相连的排液口，排液腔体的下端同时与上述多条排液孔26上端相连通；每条进排液孔25的后端口处安装有一个进液阀23；每条排液孔26的上端口处安装有一个排液阀24。

所述的进液阀23和排液阀24结构相同，每个进液阀23或排液阀24包括阀座25、阀芯26、弹簧27、阀套28、导向套29和密封圈30；其中阀座25呈管状，外部圆周面中部向外凸出形成有一环形凸台31，并且凸台31外周面固定在进排液孔25的后端口处或排液孔26的上端口处；阀套28呈圆盖状，顶面中心部位贯通形成有一个中心孔32，从顶面上中心孔32外侧的部位向下延伸至圆周壁下端相隔距离形成有多个长条形开孔33，并且下端安装有一个固定环34，固定环34套装在阀座25上位于凸台31上侧的外圆周面上；导向套29呈管状，安装在阀套28上的中心孔32内；阀芯26由底板35和从底板35表面中部向上突出形成的导向柱36一体构成，其中底板35放置在阀座25上端口处，导向柱35则以可移动的方式插入在导向套29内；弹簧27套在导向柱36外部，且上、下端分别接触在阀套28的顶面内表面和阀芯26上底板35的表面上；密封圈30则套装在底板35的外圆周面上。

所述的密封圈30为弹性密封圈，其内圆周面上形成有环形阶台，同时阀芯26上底板35的外圆周面上也形成有与上述密封圈30上环形阶台相对应的环形阶台，由此可防止密封圈30从底板35上脱落。

所述的阀套28上长条形开孔33的数量为3个，且均匀分布。

所述的阀座25上位于凸台31上侧的外圆周面上形成有一环形凹槽，凹槽内安装有O形圈37，由此将固定环34和阀座25之间的空间密封住。

现将本发明提供的便于维修的多用途柱塞往复高压泵工作原理阐述如下：当需要压缩液体时，在电机的作用下，动力端上的高速轴2将产生旋转，从而通过多个齿圈4带动曲轴3转动，继而带动连杆5、十字头6水平往复运动，十字头6再带动柱塞7在缸体8内进行往复运动。当柱塞7作回程运动时，缸体8的容积逐渐增大，形成了局部真空，此时排液阀24处于闭合状态，在压差的作用下，低压液体将通过与进液口27相连接的进液管路流入进液组件21的内部，然后顶开进液阀23，继而通过进排液孔25流入缸体8的内部，柱塞7继续移动到回程极限位置时，吸液过程终止，这时，缸体8内部吸液最多。当柱塞7作进程运动时，缸体8内的容积逐渐减小，液体受挤压，压力增加，在液压的作用下，进液阀23关闭，排液阀24打开，这时缸体8内部的高压液体将从进排液孔25、排液孔26及排液口向外排出至接收容器中。当缸体8内液体压力减小时，排液阀24将复原。

下面再详细说明一下进液阀23或排液阀24的工作原理：来自进液管路的低压液体或缸体8内部的高压液体首先从阀座25的下端口进入到其内部，然后向上将阀芯26上的底板35连同密封圈30顶离阀座25的上端口，同时压缩弹簧27，此时，上述液体将进入到阀套28内部，继而通过阀套28上的多个长条形开孔33流入泵头20上腔体内部或经排液口排至接收容器中。当液体压力减少时，底板35将依靠弹簧27的弹性力复原，从而将阀座25上端口封闭住。

Claims

1.一种便于维修的多用途柱塞往复高压泵，其由动力端和液力端两部分组成，动力端包括曲轴箱（1）、高速轴（2）、曲轴（3）、多个齿圈（4）、多根连杆（5）和多根十字头（6）；液力端包括多个柱塞（7）、多个缸体（8）、托架（9）、泵头（20）、进液组件（21）、排液组件（22）、多个进液阀（23）和多个排液阀（24）；其特征在于：所述的泵头（20）中部沿横向贯通形成有多条前端分别与多个缸体（8）内部相连通的进排液孔（25），上部垂直形成有多条下端分别与多条进排液孔（25）相连通的排液孔（26）；进液组件（21）安装在泵头（20）后端面上，其内部形成有进液腔体，进液腔体的一端形成有与进液管路相连的进液口（27），进液腔体的前端同时与上述多条进排液孔（25）后端相连通；排液组件（22）安装在泵头（20）顶面上，其内部形成有排液腔体，排液腔体的一端形成有与排液管路相连的排液口，排液腔体的下端同时与上述多条排液孔（26）上端相连通；每条进排液孔（25）的后端口处安装有一个进液阀（23）；每条排液孔（26）的上端口处安装有一个排液阀（24）。

2.根据权利要求1所述的便于维修的多用途柱塞往复高压泵，其特征在于：所述的进液阀（23）和排液阀（24）结构相同，每个进液阀（23）或排液阀（24）包括阀座（25）、阀芯（26）、弹簧（27）、阀套（28）、导向套（29）和密封圈（30）；其中阀座（25）呈管状，外部圆周面中部向外凸出形成有一环形凸台（31），并且凸台（31）外周面固定在进排液孔（25）的后端口处或排液孔（26）的上端口处；阀套（28）呈圆盖状，顶面中心部位贯通形成有一个中心孔（32），从顶面上中心孔（32）外侧的部位向下延伸至圆周壁下端相隔距离形成有多个长条形开孔（33），并且下端安装有一个固定环（34），固定环（34）套装在阀座（25）上位于凸台（31）上侧的外圆周面上；导向套（29）呈管状，安装在阀套（28）上的中心孔（32）内；阀芯（26）由底板（35）和从底板（35）表面中部向上突出形成的导向柱（36）一体构成，其中底板（35）放置在阀座（25）上端口处，导向柱（35）则以可移动的方式插入在导向套（29）内；弹簧（27）套在导向柱（36）外部，且上、下端分别接触在阀套（28）的顶面内表面和阀芯（26）上底板（35）的表面上；密封圈（30）则套装在底板（35）的外圆周面上。

3.根据权利要求1所述的便于维修的多用途柱塞往复高压泵，其特征在于：所述的密封圈（30）为弹性密封圈，其内圆周面上形成有环形阶台，同时阀芯（26）上底板（35）的外圆周面上也形成有与上述密封圈（30）上环形阶台相对应的环形阶台。

4.根据权利要求1所述的便于维修的多用途柱塞往复高压泵，其特征在于：所述的阀套（28）上长条形开孔（33）的数量为3个，且均匀分布。

5.根据权利要求1所述的便于维修的多用途柱塞往复高压泵，其特征在于：所述的阀座（25）上位于凸台（31）上侧的外圆周面上形成有一环形凹槽，凹槽内安装有O形圈（37）。